Прочетете книгата The Grand Design на Стивън Хокинг онлайн страница 12 на уебсайта
СЪДЪРЖАНИЕ.
СЪДЪРЖАНИЕ
същото е и с футболните топки вместо с молекули, всяка частица следва един, добре дефиниран път от източника до екрана. В такава картина няма място за кръгова пътека, по която частицата да влиза в близост до двата слота по пътя си. Според квантовия модел обаче, изглежда, че частицата няма точно местоположение, докато е между началната и крайната точки на пътя. Файнман осъзна, че не бива да бърка това с отсъствието на път за частиците, докато пътуват от източника до екрана. Точно обратното, това може да означава, че частиците преминават всички възможни пътища, свързващи тези точки. Тук, твърди Фейнман, е това, което отличава квантовата физика от нютоновата. Тази история с два процепа е смислена, защото вместо да следват един, определен път, частиците са изчезнали всички и всички наведнъж. Звучи като научна фантастика, но не е така. Файнман формулира математически израз - „сумата от предистории на Файнман“, който отразява тази идея и възпроизвежда всички закони на квантовата физика. В теорията на Файнман математическите и физическите картини се разминават с оригиналните формулировки на квантовата физика, но прогнозите са същите.
В експеримента с два процепа идеите на Фейнман се свеждат до факта, че частиците избират пътища, които водят или през един процеп, или през втория; пътеки, които водят през първия слот, след това обратно през втория и отново през първия; пътеки, водещи до ресторант, сервиращ скариди в къри сос, след това до Юпитер, усукващ се няколко пъти преди да се върне обратно; и дори пътеки, които водят през Вселената и обратно. Това, според Фейнман, обяснява как частицата получава информация за това кои прорези са отворени - ако цепката е отворена, частицата се води през нея. Когато и двата слота са отворени, пътищата на частиците, пътуващи през един слот, могат да се пресичат с пътища през втория, като по този начин причиняват смущения. Може да звучи невероятно, но за текущата фундаментална физика като цяло и в частност за тази книга теорията на Фейнман се оказа много по-полезна от оригинала.
Визията на Фейнман за квантовата реалност е ключова за разбирането на теориите, които ще представим скоро, така че си струва да отделите малко време, за да разберете как работят нещата там. Представете си прост процес, при който частица от точка А започва своето свободно движение. В нютоновия модел тази частица ще следва по права линия. След определено определено време ще намерим частица в определена точка В, разположена на тази права линия. Във модела на Фейнман квантовата частица взема проби от всички пътеки, свързващи точки А и В, съставяйки число, наречено фаза за всеки път. Тази фаза е позиция във вълнов цикъл, при която вълната е или отгоре или отдолу, или някъде в средата. Формулата на Фейнман за математическо изчисление на тази фаза показва, че когато съберете вълните на всички пътища, получавате "амплитудата на вероятността" на частицата от точка А до точка Б. И тогава квадратът на амплитудата на вероятността дава крайната вероятност за достигайки точка Б.
Фазата, в която всички отделни пътеки са включени в сумата на Файнман (и следователно, в вероятността за преминаване на пътя от А до Б) може да бъде представена като стрелка с определена ограничена дължина, но може да се придържа във всяка посока. Нека добавим още две фази: поставете стрелка, представляваща една фаза, в стрелката, представляваща друга фаза, и по този начин получаваме трета, обща стрелка, представляваща сумата. За да увеличите броя на фазите, просто продължете да добавяте стрелки. Имайте предвид, че когато фазите са подредени, стрелката, представляваща сумата, може да бъде доста дълга. Но ако стрелките сочат в различни посоки, те бързо се изчерпват, когато се добавят, оставяйки ви с много малко стрелки. Тази идея е изобразена на снимката по-долу.